インダクタのアプリケーション

基本的な受動部品の1つであるインダクタは、始動エンジンから家に電力を供給するのに役立つまで、エレクトロニクスには長い歴史があります。 インダクターと同様に有用であるので、それらを使用する際の最大の問題は物理的なサイズです。 インダクタはしばしば、回路内で使用される他のすべての電子部品を矮小化し、多くの重量を追加します。 回路内に大きなインダクタをシミュレートする技術が開発されていますが、追加された複雑さと追加のコンポーネントによって、これらの技術が使用される場所が制限されています。 インダクタを使用することの課題があっても、それらは多くのアプリケーションで不可欠なコンポーネントです。

フィルタ

インダクタは、アナログ回路用および信号処理用のフィルタを作成するために、コンデンサおよび抵抗器で広く使用されています。 インダクタのインダクタンスはローパス・フィルタとして機能します。これは、信号の周波数が高くなるとインダクタのインピーダンスが増加するためです。 信号の周波数が増加するにつれてインピーダンスが低下するコンデンサと組み合わせると、ある周波数範囲のみを通過させるノッチフィルタを作ることができる。 いくつかの方法でコンデンサ 、インダクタ、および抵抗を組み合わせることで、任意の数のアプリケーションに対して高度なフィルタトポロジを作成できます。 コンデンサは、小型で安価なため、可能な限りインダクタではなく、しばしば使用されますが、ほとんどのエレクトロニクスではフィルタが使用されています。

センサ

非接触センサは、その信頼性と操作の容易さから評価され、インダクタは、磁場または磁気的に透過性の材料の存在を遠くから検出するために使用することができる。 誘導センサーは交通信号のほぼすべての交差点で使用され、交通量を検出してそれに応じて信号を調整します。 これらのセンサーは、車やトラックでは非常にうまく機能しますが、車の底にh3マグネットを追加することで、センサによって検出されるシグネチャが十分ではないオートバイやその他の車両もあります。 誘導型センサは、2つの主要な方法で制限されており、感知される対象物は磁気であり、センサに電流を誘導しなければならないか、またはセンサは磁場と相互作用する物質の存在を検出するために電力を供給されなければならない。 これは、誘導型センサの用途を制限し、それらを使用する設計に大きな影響を与えます。

トランスフォーマー

磁路を共有しているインダクタ組み合わせると 、トランスが形成されます。 変圧器は、全国的な電力系統の基本的な構成要素であり、多くの電源においても、電圧を所望のレベルまで増減することができる。 磁場は電流の変化によって生成されるので、電流の変化(周波数の増加)が速いほどトランスがより効果的に動作します。 もちろん、入力の周波数が増加すると、インダクタのインピーダンスが変圧器の有効性を制限し始めます。 実際には、インダクタンスベースのトランスは10kHzに制限されています。 より高い動作周波数の利点は、同じ負荷を供給するために、より小型で軽量の変圧器を使用できることである。

モータ

通常、インダクタは固定された位置にあり、近くの磁場と整列するためには移動できません。 誘導電動機は、インダクタに印加される磁力を利用して、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する。 誘導モータは、AC入力に合わせて回転磁界が生成されるように設計されています。 回転速度は入力周波数によって制御されるため、50 / 60Hzの主電源から直接給電できる固定速度アプリケーションでは誘導モータがよく使用されます。 誘導電動機の他の設計と比較した最大の利点は、誘導電動機を非常に堅牢かつ信頼性のあるものにする回転子とモータとの間に電気的接触が不要であることである。

エネルギー貯蔵

キャパシタと同様に、インダクタはエネルギー蓄積にも使用できます。 コンデンサとは異なり、インダクタは、電力が除去されるとすぐに崩壊する磁場中にエネルギーが蓄積されるので、エネルギーを蓄積することができる期間に厳しい制限を有する。 エネルギーストレージとしてのインダクタの主な用途は、PCの電源などのスイッチモード電源にあります。 より単純で非絶縁のスイッチモード電源では、トランスおよびエネルギー蓄積部品の代わりに単一のインダクタが使用されます。 これらの回路では、インダクタに電力が供給されていない時間までの時間の比率が入力/出力電圧比を決定します。